一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法
阅读说明：本技术 一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法 (Online gear correction method of line-control gear shifting actuator ) 是由 王琪 黄锐景 胡文贵 黄杰 周旋 于 2020-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法,包括以下步骤：屏蔽挡位切换功能、新标定左止点角度值、新标定右止点角度值、得到每一挡位的进出角度值、进行反向标定、挡位中心值计算、挡位校正,通过上述步骤换挡执行器控制器将进行实车再标定以达到挡位校正的作用,从而消除耐久磨损对换挡精度的影响,保证换挡执行器执行到位后,自动变速箱精准到达目标挡位。(The invention discloses an online gear correction method of a wire-controlled gear shifting actuator, which comprises the following steps: the method comprises the following steps of shielding a gear switching function, newly calibrating a left dead point angle value, newly calibrating a right dead point angle value, obtaining an in-out angle value of each gear, carrying out reverse calibration, calculating a gear center value and correcting the gears, and carrying out real vehicle recalibration by the gear shifting actuator controller through the steps to achieve the effect of gear correction, so that the influence of durable wear on gear shifting precision is eliminated, and the automatic gearbox is guaranteed to accurately reach a target gear after the gear shifting actuator is executed in place.)
技术领域
本发明涉及换挡执行器，尤其是涉及一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法。
背景技术
为了换挡操纵过程更加平顺，并配合自动泊车等自动驾驶技术的搭载，线控换挡系统的应用逐渐变得广泛起来。线控换挡系统一般分为三部分，换挡控制器(GSM)用于识别驾驶员操作，发出挡位切换请求，执行器控制器(ACM)用于接收GSM的挡位切换请求，控制换挡执行器运动，换挡执行器(SCU)是线控换挡系统的执行机构。线控换挡执行器是采用角度反馈来实现闭环控制的，自动变速箱能否精确换挡，取决于执行器控制器能否控制换挡执行器将自动变速箱精确推拉到位。
在换挡执行器控制算法成熟的情况下，影响到自动变速箱能否精确到位的因素是执行器的挡位(PRND)角度中心值与变速箱挡位(PRND)槽机械中心位置一一对应，即换挡执行器挡位角度标定的精准度和稳定度。在装车前，执行器挡位角度是经过精确标定的，但在实车运行过程中，机械结构经过多次相对运动后，会产生机械磨损，从而使自动变速箱挡位槽中心位置对应的换挡执行器传感器的角度值发生变化，即磨损前，两个挡位中心值之间的角度变化值为ΔC，磨损后，该值可能会变成ΔC′。执行器和自动变速箱在磨损后，机械结构会出现一定程度的磨损，导致挡位行程发生变化，行程对应的传感器角度值也会随之发生变化，如果一直按照装车前标定的挡位角度值进行控制，就会出现换挡不够精确，甚至不到位的现象。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法，消除长时间使用后由于机械磨损，导致的挡位行程变化，行程对应的传感器角度值也随之发生变化，保证换挡执行器执行到位后，自动变速箱精准到达目标挡位。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法，包括以下步骤：
屏蔽挡位切换功能：执行器控制器屏蔽挡位切换功能；
新标定左止点角度值：执行器控制器驱动电机以固定占空比向左止点运动，电机运动固定时间后，读取此时传感器位置，并与预设范围进行校对，若在预设范围内，则此时传感器位置为新标定的左止点的角度值，若不在预设范围，增大占空比重新进行标定；
新标定右止点角度值：执行器控制器驱动电机以固定占空比向右止点运动，在此过程中，自动变速箱将依次发送变速箱当前挡位到CAN总线上，在左止点到第一挡范围左边界时，变速箱当前挡位为无效值；在第一挡范围左边界到第一挡范围右边界时，变速箱当前挡位为第一挡；在第一挡范围右边界到第二挡范围左边界时，变速箱当前挡位为无效值；直至电机运动固定时间后，读取此时传感器位置，标定出右止点角度位置；
得到每一挡位的进出角度值：在新标定右止点角度值过程中(正向标定)，执行器控制器记录CAN总线上变速箱当前挡位从无效值变为第一挡时的执行器角度值为第一挡位进入角度，从第一挡变为无效值时的执行器角度值为第一挡位走出角度，同理得到剩余挡位的进入角度及走出角度；
进行反向标定：驱动电机以固定占空比从右止点向左止点运动，同理得到每一挡位的进入角度及走出角度；
挡位中心值计算：每一挡位的中心值＝(正向标定时该挡位进入角度+正向标定时该挡位走出角度+反向标定时该挡位进入角度+反向标定时该挡位走出角度)/4；
挡位校正：将每个挡位角度中心值写入控制器，用控制器控制电机运动，达到消除耐久磨损对挡位执行影响的作用。
进一步地，所述线控换挡执行器的在线挡位校正方法执行时必须整车车速为0km/h且踩刹车。
进一步地，所述线控换挡执行器的在线挡位校正方法需要满足触发条件，当所述触发条件满足时，所述线控换挡执行器的在线挡位校正方法启动角度校正功能。
进一步地，所述触发条件为整车上电循环每满足一定次数。
进一步地，所述触发条件为换挡执行器电机发生堵转故障，经修复后。
进一步地，换挡执行器的挡位与变速箱挡位不一致故障。
进一步地，在新标定左止点角度值步骤中，占空比能够标定，为1s能走完执行器完整行程。
进一步地，在新标定左止点角度值步骤中，预设范围考虑了设计公差，安装误差以及耐久变化，为止点角度值设定了一个合理范围。
进一步地，在新标定左止点角度值步骤中，增大占空比重新进行标定若干次后，当新标定的左止点的角度值还不在预设范围内，则提示用户零件磨损过度，需要更换新零件。
进一步地，所述线控换挡执行器的在线挡位校正方法既适用于传统燃油车的换挡执行器(P/R/N/D挡位切换)，同样适用于新能源车的P挡执行器(P/非P解锁锁止)。
相比现有技术，本发明线控换挡执行器的在线挡位校正方法在满足特定安全条件及任一触发条件的情况下，换挡执行器控制器将进行实车再标定以达到挡位校正的作用，从而消除耐久磨损对换挡精度的影响，保证换挡执行器执行到位后，自动变速箱精准到达目标挡位。
附图说明
图1为本发明线控换挡执行器的在线挡位校正方法的自动变速箱挡位范围示意图；
图2为本发明线控换挡执行器的在线挡位校正方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图2，本发明一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法，用于校正挡位中心位置，换挡执行器控制器将进行实车再标定以达到挡位校正的作用，从而消除耐久磨损对换挡精度的影响。
一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法包括以下步骤：
屏蔽挡位切换功能：执行器控制器屏蔽挡位切换功能；
新标定左止点角度值：执行器控制器驱动电机以固定占空比向左止点运动，电机运动固定时间后，读取此时传感器位置，并与预设范围进行校对，若在预设范围内，则此时传感器位置为新标定的左止点的角度值，若不在预设范围，增大占空比重新进行标定；
新标定右止点角度值：执行器控制器驱动电机以固定占空比向右止点运动，在此过程中，自动变速箱将依次发送变速箱当前挡位到CAN总线上，在左止点到第一挡范围左边界时，变速箱当前挡位为无效值；在第一挡范围左边界到第一挡范围右边界时，变速箱当前挡位为第一挡；在第一挡范围右边界到第二挡范围左边界时，变速箱当前挡位为无效值；直至电机运动固定时间后，读取此时传感器位置，标定出右止点角度位置；
得到每一挡位的进出角度值：在新标定右止点角度值过程中(正向标定)，执行器控制器记录CAN总线上变速箱当前挡位从无效值变为第一挡时的执行器角度值为第一挡位进入角度，从第一挡变为无效值时的执行器角度值为第一挡位走出角度，同理得到剩余挡位的进入角度及走出角度；
进行反向标定：驱动电机以固定占空比从右止点向左止点运动，同理得到每一挡位的进入角度及走出角度；
挡位中心值计算：每一挡位的中心值＝(正向标定时该挡位进入角度+正向标定时该挡位走出角度+反向标定时该挡位进入角度+反向标定时该挡位走出角度)/4；
挡位校正：将每个挡位角度中心值写入控制器，用控制器控制电机运动，达到消除耐久磨损对挡位执行影响的作用。
在线挡位标定时，换挡执行器会短暂丧失原有的功能，我们需要严谨制定条件，避免安全隐患。因此线控换挡执行器的在线挡位校正方法执行时必须满足在整车车速为0km/h且踩刹车。线控换挡执行器的在线挡位校正方法还设有触发条件，满足如下任一触发条件，启动角度校正功能：1、整车上电循环每满足一定次数；2、换挡执行器电机发生堵转故障，经修复后；3、换挡执行器的挡位与变速箱挡位不一致故障。满足上述条件后，屏蔽挡位切换功能步骤才开始执行。
本发明提供的方法既适用于执行器控制器与执行器分离的线控换挡系统，也适用于执行器控制器和执行器集成的线控换挡系统。本发明提供的方法除了适用于传统燃油车的换挡执行器(P/R/N/D挡位切换)，同样适用于新能源车的P挡执行器(P/非P解锁锁止)。
以下以传统燃油车的换挡执行器(P/R/N/D挡位切换)为例进行说明。
一种线控换挡执行器的在线挡位校正方法，包括以下步骤：
判定在线进行挡位标定的条件和时机：在线挡位标定时，换挡执行器会短暂丧失原有的功能，因此我们需要严谨制定条件，避免安全隐患。因此线控换挡执行器的在线挡位校正方法执行时必须满足在整车车速为0km/h且踩刹车。线控换挡执行器的在线挡位校正方法还设有触发条件，满足如下任一触发条件，启动角度校正功能：1、整车上电循环每满足一定次数；2、换挡执行器电机发生堵转故障，经修复后；3、换挡执行器的挡位与变速箱挡位不一致故障。满足上述条件后，屏蔽挡位切换功能步骤才开始执行。
屏蔽挡位切换功能：执行器控制器屏蔽挡位切换功能；
新标定左止点角度值：执行器挡位行程如图2所示，两边极限分别为AB两点，执行器控制器驱动电机以固定占空比(该占空比可以标定，以1s左右能走完执行器完整行程为佳)向左止点A运动，2s后，读取此时传感器位置，并与预设范围(该预设范围已经考虑了设计公差，安装误差以及耐久变化，为止点角度值设定了一个合理范围)进行校对，若在预设范围内，则此传感器位置为新标定的左止点A的角度值，若不在预设范围，增大该占空比重新进行标定，重新进行标定若干次后，当新标定的左止点A的角度值还不在预设范围内，则提示用户零件磨损过度，需要更换新零件；
新标定右止点角度值：执行器控制器驱动电机以固定占空比向右止点B运动，在此过程中，自动变速箱将依次发送变速箱当前挡位到CAN总线上，在左止点A到P挡范围左边界Pl时，变速箱当前挡位为Invalid(无效值)，在P挡范围左边界Pl到P挡范围右边界Pr时，变速箱当前挡位为P，在P挡范围右边界Pr到R挡范围左边界Rl时，变速箱当前挡位为Invalid(无效值)，直到2s结束，标定出右止点B角度位置，具体过程参见图2；
得到每一挡位的进出角度值：上述新标定右止点角度值步骤中，执行器控制器记录CAN总线上变速箱当前挡位从Invalid变为P时的执行器角度值Angle_Pl(P挡进入角度)，从P变为Invalid时的执行器角度值Angle_Pr(P挡走出角度)；同理得到Angle_Rl，Angle_Rr，Angle_Nl，Angle_Nr，Angle_Dl，Angle_Dr。
进行反向标定：驱动电机以固定占空比从右止点B向左止点A运动，得到Angle1_Dr，Angle1_Dl，Angle1_Nr，Angle1_Nl，Angle1_Rr，Angle1_Rl，Angle1_Pr，Angle1_Pl。
挡位中心值计算：挡位中心值取挡位左边界与右边界的中点，则Angle_P＝(Angle_Pl+Angle_Pr+Angle1_Pl+Angle1_Pr)/4,同理得到Angle_R，Angle_N，Angle_D；
挡位校正：将Angle_P、Angle_R，Angle_N，Angle_D四个挡位角度中心值写入控制器，用其控制电机运动，达到消除耐久磨损对挡位执行影响的作用。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
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